薄壁平板类灰铸铁件防变形工艺的制作方法

本发明涉及冶金铸造的技术领域，尤其是一种薄壁平板类灰铸铁件防变形工艺。

背景技术：

平板类灰铸铁件广泛应用于纺织机械、工程机械等领域，由于铸件壁厚比较薄且差异性大，故在生产过程中经常会出现铸件翘角、扭曲等变形问题，从而导致废品率增高。

目前，在国内同行业中都是通过一味增加铸件加工余量来满足客户的机加工要求，对于客户来说，相应的铸件单件采购成本也随之增加。国内纺机由于平板类铸件平面度要求无法达到，整体设计感官相较于国外整机来说更显粗笨，不符合当前整机客户对使用外观轻薄美观的要求，因而国内纺机市场受到国外纺机较大的冲击。然而常年来，由于国内单件平板铸件重量大，要求低，形成了国内铸造行业对纺机平板类铸件评价较低、不关注、不提升的态度，进而形成纺机平板类铸件单吨价格相较于其他灰铁铸件普遍较低的市场行情。

对此问题，相关的铸造技术人员想出了很多种办法都没有根本解决，例如：提高碳当量、顶注式浇注、竖立式浇注、反斜式浇注工艺等，总体上效果不佳。这些措施都没有从根本上解决铸件自由收缩的问题，自由收缩过程中薄壁平板铸件产生的铸造应力释放不受约束，最终导致铸件变形。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种薄壁平板类灰铸铁件防变形工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：薄壁平板类灰铸铁件防变形工艺，具体工艺步骤如下：

S1.浇注设计：采用低注式浇注，在模具的四周设计“回”型横浇道或“U”型横浇道，将铸件完全包住且各个内浇道流量均匀，确保铸件同时充型；

S2.放砂造型：先用面砂全面覆盖模具表面，震实后再放背砂，并且让整个平面的强度均匀，另外均匀的在砂型上扎好排气道；

S3.流涂：流涂时从上往下进行，挂涂处用酒精适当清洗，流涂完成后直接将砂型放在平板上；

S4.合箱紧固：合箱后在上砂箱上进行均匀踩压，压平封箱膏，箍头紧固时要从两侧对角位置进行同时紧固，并在四周用木工夹夹紧，确保分型面的披锋厚度均匀；

S5.原铁液熔炼：熔炼温度≥1500℃，过热5～10分钟，以纯洁净化铁液，控制原铁液的化学成分为：C:3.0～3.5％，Si：1.75～2.15％，Mn:0.6～1.0％，S:0.05～0.10％，P:≤0.10％；

S6.浇注：浇注温度1380～1420℃，倾斜浇注，浇注时速度控制均匀，20～25秒浇注完毕，浇注完毕后至开箱期间，放在原地处保温23～25小时；

S7.开箱：保温后开箱，并且开箱后将铸件竖立放置后斜靠15度放置；

S8.抛丸：首次抛丸清理时要悬挂住浇注系统后简单抛3～6分钟即可，抛后竖放，二次抛丸用时为5～8分钟。

进一步限定，S4中，合箱完成后，至少放置10小时才可以浇注。

本发明的有益效果是：采用本发明的薄壁平板类灰铸铁件防变形工艺，所得铸件的变形较小，整体变形都小于3mm，可以将加工余量降低为3.5mm，既降低了单件铸件的采购成本，又缩短了加工工时，整体成本得到极大的改善。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍。

图1是“回”型横浇道的示意图；

图2是“U”型横浇道的示意图。

图中的标记为：1、模具；2、“回”型横浇道；3、“U”型横浇道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必须的。

见图1和图2，薄壁平板类灰铸铁件防变形工艺，其特征在于：具体工艺步骤如下：

S1.浇注设计：采用低注式浇注，在模具1的四周设计”回”型横浇道2或”U”型横浇道3，将铸件完全包住且各个内浇道流量均匀，确保铸件同时充型；“回”型浇注系统目的是使铸件四周的温度场均匀并且均匀充型冷却。

S2.放砂造型：先用面砂全面覆盖模具1表面，震实后再放背砂，并且让整个平面的强度均匀，另外均匀的在砂型上扎好排气道。

S3.流涂：流涂时必须从上往下进行，绝不允许从下至上反复流涂，避免产生涂层不均，挂涂处必须用酒精适当清洗，流涂完成后直接将砂型放在平板上，避免树脂砂在硬化过程中型变。

S4.合箱紧固：合箱后在上砂箱上进行均匀踩压，压平封箱膏，箍头紧固时要从两侧对角位置进行同时紧固，并在四周用木工夹夹紧，确保分型面的披锋厚度均匀；合箱完成后，至少放置10小时才可以浇注。

S5.原铁液熔炼：熔炼温度≥1500℃，过热5～10分钟，以纯洁净化铁液，控制原铁液的化学成分为：C:3.0～3.5％，Si：1.75～2.15％，Mn:0.6～1.0％，S:0.05～0.10％，P:≤0.10％。

S6.浇注：浇注温度1380～1420℃，倾斜浇注，浇注时速度控制均匀，20～25秒浇注完毕，浇注完毕后至开箱期间，切勿移动砂箱或去除箱扣，放在原地处保温23～25小时。通过倾斜浇注，直浇道为最低点，浇注完成后，加强筋首先凝固定型，加强筋和铸件是一体横向与倾斜45度交叉形成的一个固定框架结构，其凝固时产生的应力被加强筋框架束缚和抵消。

S7.开箱：保温后开箱，并且开箱后将铸件必须竖立放置后斜靠15度放置。

S8.抛丸：首次抛丸清理时要悬挂住浇注系统后简单抛3～6分钟即可，抛后竖放，二次抛丸用时为5～8分钟。最后进行终检平面度测量，铸件的变形很小，整体变形都小于3mm，可以将加工余量降低为3.5mm，既降低了单件铸件的采购成本，又缩短了加工工时，整体成本得到极大的改善。

从铸件结构设计，增加加强筋，最大限度的增强工艺结构的刚性及设计合理的生产工艺，严格控制生产过程参数。使用本发明薄壁平板类灰铸铁件防变形工艺，再不需要通过增加加工余量及使用辅助装置进行强行控制来弥补铸件变形量大的问题，只要根本上从生产工艺上进行重新设计及严格控制生产过程的各个参数及环节，就可以达到客户的要求，这对国内纺机平板类铸件行业也将是起到划时代的推动作用。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。